专利名称：发光二极管背光板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管背光板，特别是一种应用于液晶显示器的发光二极管背光板。
背景技术：
由于液晶显示器具有轻、薄、耗电小等优点，广泛应用于笔记本电脑、移动电话、个人数字助理等现代化信息设备。因为液晶显示器中的液晶本身不具发光特性，需要为其提供背光源装置以实现显示功能。背光源装置需要具有较高的出光辉度，从而提升液晶显示器的色彩对比度、全屏区域辉度效果和整机的可视角度。其耗电量和成本需要尽可能降低，另外，为了适应液晶显示器轻、薄的要求，其结构设计不能太过复杂。
现有技术背光源装置包括光源和导光板，光源相对导光板的入光面设置，该导光板引导自光源发出光束的传输方向，将线光源或点光源转换成面光源出射。
目前一般采用冷阴极荧光灯管作为光源，虽然冷阴极荧光灯管的出光辉度有不错的显示效果，但是其存在以下缺陷冷阴极荧光灯管的两端发光辉度相对中间部分低，造成背光模组出光均匀度不高；冷阴极荧光灯管必须要高压且由交流电源供应，对便携式显示器是一项不利的缺陷，并且交流讯号会影响并干扰液晶显示器的影像讯号；冷阴极荧光灯管为圆柱体发光，光能利用率低；冷阴极荧光灯管的寿命会受到温度影响而大幅降低。
为克服冷阴极荧光灯管的缺陷，采用发光二极管充当光源组成发光二极管背光板之类的背光源装置已成为技术发展的趋势。一种采用发光二极管的现有技术发光二极管背光板可参阅2001年1月1日公告的中国台湾专利第417937号(图1参照)。该发光二极管背光板1包括有一导光板13、一电路板12和多个发光二极管11，该导光板13一侧设有容纳该等发光二极管11的凹槽14，该等发光二极管11固设在该电路板12上，在该等发光二极管11上方灌胶或压铸成型有胶材15，该胶材15成型为方形，该电路板12切成条状组装在该导光板13侧面。
但是，该现有技术发光二极管背光板1具有以下缺陷首先，由于导光板13、发光二极管11和胶材15是彼此分立的，导光板13与发光二极管11之间存在空气间隙，致使光束利用率降低，进而影响发光二极管背光板1的出光辉度；其次，胶材15也会部分吸收发光二极管11所发的光束，进一步造成光束能量损耗；再次，分立的组件发光二极管11和导光板13在运输过程可能发生机械损伤，并且组装时会受灰尘影响，从而降低其光学性能；再次，该导光板13、电路板12、发光二极管11和胶材15由人工组装而成，其步骤繁琐且耗费工时和人力成本；最后，为更好耦合发光二极管11，该导光板13一侧需开设具有特定外型设计的凹槽14，并且在电路板12设置发光二极管11、组合电路板12与导光板13时均需进行精密设计，其结构复杂且操作效率低下。
发明内容为了克服现有技术发光二极管背光板光能利用率和出光辉度低的缺陷，本发明的目的在于提供一种出光辉度高、光能利用率高的发光二极管背光板。
本发明解决技术问题的技术方案是提供一种发光二极管背光板，包括导光板和至少一发光二极管，该发光二极管包括电极和晶粒，该晶粒封装在导光板内部，该电极连接晶粒并且自导光板内向外延伸，导光板引导发光二极管所发的光束并将其转换成平面光。
相较现有技术，本发明的有益效果是由于本发明发光二极管背光板由于采用导光板取代该发光二极管的封装材，即将晶粒封装在导光板内部，从而可避免现有技术空气间隙和胶材的影响，减小光学能量损耗，提高光束利用率，从而提升发光二极管背光板的出光辉度；同时本发明发光二极管背光板相对现有技术可减少所使用的组件，不仅可以使结构设计更为简单，还可减少制作工序，节省成本。
图1是现有技术发光二极管背光板的立体分解图。
图2是本发明发光二极管背光板第一实施方式的立体图。
图3是图2所示发光二极管背光板底面的网点分布示意图。
图4是本发明发光二极管背光板第二实施方式的立体图。
图5是本发明发光二极管背光板第三实施方式的立体图。
图6是图5所示发光二极管背光板底面的网点分布示意图。
具体实施方式
请参阅图2，是本发明发光二极管背光板第一实施方式。该发光二极管背光板100包括发光二极管110和封装发光二极管110的导光板120，发光二极管110所发出的光线经由导光板120作用后转换成均匀的平面光。
该发光二极管110是一种微细的固态光源，其原理为利用半导体材料中的电子空穴结合时以发光显示其所释放出的能量。利用各种化合物半导体材料和组件结构的变化，可设计出不同的发光二极管110，其中，适合制作1000mcd以上的高辉度发光二极管110的材料，由长波长而短波长，分别为AlGaAs(砷化铝镓)、AlGaInP(磷化铝铟镓)和GaInN(氮化铟镓)等。该发光二极管110具有体积小、寿命长、驱动电压低、反应速率快、耐震性特佳，而且能够配合轻、薄和小型化的应用设备的需求。
该发光二极管110可以是小分子发光二极管或高分子发光二极管，其包括电极111和发光二极管晶粒112，其中，该发光二极管晶粒112封装在导光板120之内，电极111则自导光板120内部向外延伸，用以连接发光二极管晶粒112与发光二极管驱动电源(图未示)，从而通过发光二极管驱动电源调节该发光二极管110的辉度。
该导光板120是楔形导光板，采用压克力、玻璃或聚碳酸酯等透明材质制成，其包括光出射面121和相对光出射面121的底面123以及多个侧面122。
该光出射面121加工为具有一定粗糙度的粗糙面，以使出射的光束辉度分布更为均匀。
请一并参阅图3，该导光板120的底面123设置多个散射单元130。该散射单元130是印刷式或射出成型的网点，以破坏光束在导光板120内传输的全反射条件，提升出射光束的辉度和均匀性。该散射单元130的大小沿远离发光二极管110的方向递增，密度亦沿远离发光二极管110的方向递增，其为圆球状。当然，该散射单元130也可以是圆柱状、正方体、金字塔形或其它合适的形状。该散射单元130的大小也可以相等，并且可等间距分布在底面123。另外，也可以在底面123设置多个V型槽(图未示)以替代该多个散射单元130。
请一并参阅图4，是本发明发光二极管背光板第二实施方式。该发光二极管背光板与图2所示发光二极管背光板的区别在于为进一步提高出射光束的辉度和均匀度，在邻近导光板120的光出射面121一侧设置一扩散板160和一棱镜板170。为防止光束自导光板120的底面123出射，进一步设置位于该底面123处的反射板180。
请参阅图5，是本发明发光二极管背光板第三实施方式。该发光二极管背光板200包括第一发光二极管2101、第二发光二极管2102和封装发光二极管2101和2102在邻近二端部处的导光板220。
该第一发光二极管2101、第二发光二极管2102分别是绿色发光二极管和蓝色发光二极管，分别包括电极2111、2112和发光二极管晶粒2121、2122。该绿色发光二极管2101的材料是AlGaInP(磷化铝铟镓)，波长的峰值范围介于470nm至540nm之间，该红色发光二极管2102的材料是AlGaAs(砷化铝镓)，其波长的峰值范围介于600nm至660nm之间。由于同时将不同色彩的发光二极管发出的光束组合在导光板220之中，使得发光二极管背光板200可通过选择点亮不同色彩的发光二极管或调节不同发光二极管的色彩辉度以产生可变色彩的平面光。
当然，该发光二极管2101和2102也可以是蓝色、黄色或白色等其它不同色彩的发光二极管。
该导光板220是平板形导光板，包括光出射面221和相对光出射面221的底面223以及多个侧面222。
该光出射面221之上设置多个单轴棱镜结构240，以提升出射光束的辉度。该多个棱镜结构240采用机械刻划法或激光直写法形成，连续分布在光出射面221。该棱镜结构240的截面形状为三角形。通过调整棱镜结构240的尺寸、形状和间距可以改变其对通过光的影响，如，该多个棱镜结构240的截面形状可为梯形或矩形，其间也可以具有间距。当然，该棱镜结构240也可以采用双轴棱镜结构，形状大致呈金字塔形或圆台性，也可以在该光出射面221开设V型槽(图未示)以替代该棱镜结构240。
该底面223设置反射层250，该反射层250为银、铝等金属反射膜，采用镀膜制造方法形成。当然，该反射层122也可以是采用多层介电质交替形成的薄膜，其采用化学气相沉积法、电子束蒸镀法、溅镀法等方法形成，在可见光区的反射率可达98％以上。
为防止光束自侧面逸出，造成光能量损耗，该多个侧面222之上也可以设置反射层或黏贴密封条(图未示)。
请一并参阅图6，该导光板220的底面223设置多个散射单元230。该散射单元130为矩形状，且均匀分布在底面223。
权利要求
1.一种发光二极管背光板，包括至少一发光二极管和引导发光二极管所发的光束并将其转换成平面光的导光板，该导光板包括光出射面和相对光出射面的底面以和多个侧面，该发光二极管包括晶粒和电极，其特征在于该晶粒封装在导光板内部，该电极连接晶粒且自导光板内向外延伸。
2.如权利要求1所述的发光二极管背光板，其特征在于该发光二极管是小分子发光二极管或高分子发光二极管。
3.如权利要求1所述的发光二极管背光板，其特征在于该发光二极管所发光束的色彩是绿色、红色、蓝色、黄色或白色。
4.如权利要求1所述的发光二极管背光板，其特征在于该光出射面是粗糙面。
5.如权利要求1所述的发光二极管背光板，其特征在于该光出射面设置有多个棱镜结构。
6.如权利要求1所述的发光二极管背光板，其特征在于该光出射面开设有V型槽。
7.如权利要求1所述的发光二极管背光板，其特征在于该导光板的底面设置有多个散射单元。
8.如权利要求1所述的发光二极管背光板，其特征在于该底面设置有反射层。
9.如权利要求1所述的发光二极管背光板，其特征在于该多个侧面之上设置有反射层或粘贴密封条。
10.如权利要求1所述的发光二极管背光板，其特征在于该发光二极管背光板进一步设置有位于该光出射面一侧的扩散板和棱镜板。
全文摘要
本发明公开一种发光二极管背光板。该发光二极管背光板包括导光板和至少一发光二极管，该发光二极管包括电极和晶粒，该晶粒封装在导光板内部，该电极连接晶粒并且自导光板内向外延伸，导光板引导发光二极管所发的光束并将其转换成平面光。本发明发光二极管背光板具有较高的出光辉度，而且机构设计简单。
文档编号G02F1/13GK1601767SQ0314700
公开日2005年3月30日 申请日期2003年9月25日 优先权日2003年9月25日
发明者黄文正, 黄全德 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司